四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱分析芬太尼类药物的裂解规律北大核心CSCD

采用四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱仪,在分辨率高达70000情况下,直接采集碎裂片段的高精度质荷比(m/z),并通过元素模拟得到各碎片离子的元素组成,进而探究芬太尼类药物的裂解规律。结果表明:芬太尼类药物分子结构中叔胺基团的存在,使其极易被质子化,形成分子离子峰[M+H]^(+);裂解过程首先发生在叔胺与哌啶环相连的C-N键上,即哌啶环上的γ-H重排到与叔胺基团相连的羰基氧上,哌啶环上的β-键断裂(麦氏重排),形成一个中性丢失分子,另一端形成带电荷的碎裂片段,在高碰撞能量下,碎裂片段进一步发生裂解。按照化学结构将37种芬太尼类药物及其裂解途径划分为3类:(1)结构中含有N-苯基丙酰胺基团(149 Da),均可形成以149 Da为中性丢失的特征碎片离子m/z[M+H-149 Da]^(+);(2)N-苯基丙酰胺基团被其他任意非氢原子取代,而与之相连的哌啶环-苯乙基结构保持不变,中性丢失后则可产生特征碎片离子m/z 188.1433(C_(13)H_(18)N^(+)),随后哌啶环与苯乙基进一步发生N-C键断裂,形成特征碎片离子m/z 105.0702(C_(8)H_(9)^(+))和m/z 84.0814(C_(5)H_(10)N^(+));(3)不含完整母核结构的芬太尼类药物,多由修饰后的N-苯基酰胺与哌啶环构成,不能通过上述特征碎片离子进行定性,但均能通过高碰撞能量下吡啶环及其裂解产物m/z 84.0814(C_(5)H_(10)N^(+))和m/z 54.0724(C_(3)H_(4)N^(+))进行快速鉴定。     

苏丹红染料在四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱中的离子化与裂解规律研究

通过四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱直接采集碎裂片段的高准确度质量数(分辨率70 000,m/z 200),并通过元素模拟得到碎片离子的元素组成,探究了苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的裂解规律。结果表明:因分子结构中羟基基团的存在,使得苏丹红类物质极易被质子化,更易形成[M+H]~+;裂解集中在偶氮基团附近:(1)偶氮键邻位酚羟基(供H基团)的存在导致化合物结构重排,由烯醇式变成腙酮式,H迁移至N原子上,高键能的偶氮键(—N=N—)重排为氮氮单键(—NH—N=,使N—N键易于断裂;(2)偶氮键邻位不含供H体,不会发生迁移,高键能的偶氮键(—N=N—)保持不变,碎片离子主要通过两侧的C—N键断裂形成;(3)在高碰撞能下,存在化学键同时断裂,以及萘环开环裂解,含有多个偶氮基团的碎片离子也更为丰富。通过直接进样的方式确定4种苏丹红染料的最佳电离方式和质谱裂解规律,为偶氮类化合物的快速鉴定提供了依据。     

芦丁的电喷雾离子阱质谱分析

研究了芦丁在电喷雾离子阱质谱(ESI-MS)下的主要特征碎片离子及其裂解规律。应用电喷雾离子阱质谱技术研究芦丁的结构和正、负离子扫描条件下芦丁的主要特征碎片离子及其裂解规律。芦丁在正、负离子模式下均可得到较好的质谱信息,在正离子模式下,容易与Na+形成[M+Na]+的准分子离子,并裂解形成碎片m/z 605,487,331,325,313,185等,在负离子模式下,形成[M-H]-的准分子离子,并进一步碎裂形成碎片m/z 301,283,257,255,229,227,211等。分别阐明了芦丁在正、负离子模式下的电喷雾质谱碎裂规律,并对主要特征碎片离子进行归属,为进一步芦丁的结构优化和修饰提供了有价值的依据。     

利用三级质谱与二级质谱匹配策略鉴定丹参中酚酸类成分

多级质谱信息(MS/MS information)可提供鉴定化合物结构的关键线索,多级质谱(MS/MS)图谱到结构的转换(MS/MS spectrum to structure)是精准鉴定化合物结构的重要过程。本研究提出了化合物的三级质谱(MS³)图谱与其结构单元的二级质谱(MS²)图谱匹配策略,实现了化合物结构的精准鉴定。首先,利用三重四极杆复合线性离子阱质谱仪(Qtrap-MS)的双碰撞池,采集酯类化合物酯基质谱裂解产生的特征碎片离子(c^–和y^–)在线性离子阱(LIT)内经第二次碰撞诱导解离(Collision-induced dissociation, CID)后的MS³图谱,并同步采集其结构单元化合物([M–H]^–)在LIT中经碰撞诱导解离后的MS²图谱,结果表明,酯类化合物特征碎片离子的MS³图谱与结构单元化合物的MS²图谱匹配。最后,采用HR-MS/MS对丹参总酚酸(Total ...     

三唑仑苯二氮(艹卓)类药物的电喷雾质谱裂解特征

采用电喷雾/四极杆飞行时间质谱(ESI-QqTOF)联用技术,对3种三唑仑苯二氮(艹卓)类药物进行CID研究,并以质子化准分子离子[M+H]+作为内标物,对碎片离子进行了准确质量测定,确认了这些碎片离子的元素组成,探讨了该类化合物的质谱裂解规律.研究发现,它们的ESI-MS2(源内)和ESI-MS3质谱分别生成脱去N2分子、HCN或CH3CN分子和Cl原子的碎片离子,其中m/z 205为3种药物共有的碎片离子,这些特征可用于三唑仑苯二氮(艹卓)类药物的体内代谢转化和定量研究.     

新型苯二氮卓类策划药氯地西泮异构体质谱识别

采用液相色谱高分辨质谱（LC-Q-Orbitrap/MS）和气相色谱质谱（GC-MS）技术对新型苯二氮卓类策划药2’-氯地西泮和4’-氯地西泮的碎裂途径进行研究。在LC-Q-Orbitrap/MS中,由于七元杂环的结构相较于苯环稳定性更差,2’-氯地西泮和4’-氯地西泮主要是通过七元环裂解生成特征碎片离子m/z 154。在GC-MS中,由于2’-氯地西泮和4’-氯地西泮的苯环上电子云密度显著高于七元杂环,经电子轰击后,苯环更容易发生电离。因此,2’-氯地西泮和4’-氯地西泮经电子轰击失去一分子氯自由基,形成具有苯基正离子的特征碎片离子m/z 283。由于2’-氯地西泮失去一分子氯自由基形成2’-苯基正离子,能与N4位上孤对电子相互作用形成场效应,使得正离子不易进一步发生离域。因此,2’-氯地西泮生成的碎片离子m/z 283丰度高,而生成的碎片离子m/z 282丰度相对较低。4’-氯地西泮失去一分子氯自由基形成4’-苯基正离子,由于无法与N4位上孤对电子形成场效应,使得正离子能在苯环上离域,生成的碎片离子m/z283和m/z 282的丰度基本一致,并且相对2’-氯地西泮,生成碎片离子m/...     

一种聚酰胺-胺型树枝状分子的电喷雾离子阱质谱分析

以己二胺为分子内核,室内合成了一类支化代数为1.0G的聚酰胺-胺型树枝状分子己二胺四丙酰胺二胺(1.0G支化物)。应用ESI-MS技术研究并表征了该支化物的分子结构与正、负离子扫描条件下的主要特征碎片离子及主要裂解途径。1.0G支化物在正、负离子模式下均可以得到较佳的质谱信息。在正离子模式下,容易与H+形成[M+H]+准分子离子,并裂解形成碎片m/z573.41,m/z 555.40,m/z 471.30,m/z 459.30,m/z 453.28,m/z 369.17,m/z357.16等。在负离子模式下丢失一个H+,形成[M-H]-准分子离子,并进一步碎裂成碎片m/z 571.43,m/z 511.29,m/z 457.20,m/z 397.05,m/z 342.99,m/z240.84等。分别阐述了1.0G支化物在正、负离子模式下的电喷雾质谱裂解规律并对主要特征碎片离子进行了结构归属,为进一步对聚酰胺-胺型树枝状分子的表征与结构指认提供了有价值的依据。     

环丙烷衍生物在D2O离子体系中的H/D交换反应

在D2O化学反应气条件下研究了环丙烷衍生物的H/D交换反应特性.发现了三种新的产物离子[M+1]+、[M+2]+和[M+3]+.应用碰撞诱导碎裂(CID)技术研究了这些离子的碎裂反应特性.实验结果表明三种新的产物离子是由反应物与试剂离子之间发生H/D交换反应生成的.并获得了环丙烷衍生物结构中活泼氢位置及其数量的信息.     

2—羟基—4—邻苯二甲酰亚胺基丁酸的氢迁移反应

在甲烷为反应气的化学电离质谱条件下，质子化的２－羟基－４－邻苯二甲酰亚胺基丁酸的单分子质谱碎裂产生了ｍ／ｚ１４８的碎片离子，表明其碎裂过程发生了氢迁移反应，ＡＭ在分子轨道的理论计算结果为可能的质子化位置提供了理论依据；建立在氘代同位素标记和碰撞诱导解离实验的基础上，我们提出此离子的形成可能同时存在单氢迁移和双氢迁移，一些质谱图中的物征碎片中离子为可能的ＭｃＬａｆｆｅｒｔｙ重排和离子／中性（碎片）复     

山奈酚的电喷雾质谱裂解途径

采用电喷雾质谱技术对山奈酚的质谱过程进行了表征,并用量子化学方法对山奈酚的质谱裂解途径进行了理论研究。 依据密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平,对山奈酚的各质谱碎片离子进行了几何结构优化,确定了各碎片的稳定结构;然后,在ROB3LYP/ 6-311++G(2d,2p)水平计算了形成各碎片离子所需的键断裂能,进而推导出了山奈酚的质谱碎裂途径。 计算结果显示,山奈酚主要通过C环碎裂而发生裂解,出现碎片m/z 284.7、256.7、228.7、210.7、184.8、168.7和150.7,其中m/z 210.7的碎片离子键断裂能最小,m/z 150.7的碎片离子键断裂能最大,说明前者很容易由母离子碎片形成,后者较难由母离子碎片形成。     

甘露糖磷酰氨基酸缀合物的ESI-MS研究

一系列全乙酰保护甘露糖-1-磷酰氨基酸酯缀合物的α构型和β构型异构体的ESI-MSn裂解规律研究表明, β构型异构体会出现一系列特征的m/z 433, 391, 371的碎片离子, 且［M-CH2CHCH3+Na］+碎片丰度较大. ［M-糖基+Na］+和［糖基+Na］+碎片相对丰度较小. α构型分子反之. 同时对全乙酰保护的［糖基+Na］+ m/z 353碎片离子进行三级碎裂, 其主要特征是消除CH2CO和AcOH中性分子的碎片离子, 而且其它位羟基构型的差异对质谱中碎裂方式影响不大.     

三磷酸腺苷的电喷雾质谱裂解规律研究

采用电喷雾离子阱质谱仪对正负离子模式下5'-三磷酸腺苷(adenosine 5'-triphosphate,ATP)的各种离子[ATP+H]+、[ATP-nH+(n+1)Na]+(n=0～4)、[ATP-H]-的裂解规律进行了系统研究,并提出可能的裂解过程.实验发现在裂解过程中,ATP脱去γ-磷酸时,不仅是P-O键断裂,还存在三磷酸链上β-P＝O中O先夺去碱基上的氨基或核糖环上的羟基中H、N或O再亲核进攻磷引发结构重排,脱去γ-磷酸得到一系列碎片离子.利用理论计算解释了2种重排途径的可能性与碎片离子的丰度差异.     

脂肪族双酰基二酰二肼类化合物的EI质谱特征

总结和归属了N，N′－二乙酰基丁二酰二肼，N，N′－二乙酰基癸二酰 二肼以及4种N，N′－二酰基戊二酰二肼和4种N，N′－二酰基己二酰二肼共10个化合物在电子轰击电离质谱（EIMS）中的主要裂解方式和特征，指明了主要碎片离子的来源和结构；这10种化合物质谱图中的主要碎片峰均来自于羧基的α－裂解和重排α－裂解，由其裂解产生的基峰离子H2NNHCO（CH2）nC≡0^ 以及RCONHNHCO（CH）nC≡0,RCONHN^ H3等离子是该类化合物共同的特征离子。     

含酯糖链皂甙的负离子快原子轰击质谱分析

本实验用负离子快原子轰击(FAB)法测定了8个含酯糖链的双糖链皂甙样品,给出了明显的脱质子分子离子峰,由碎片离子峰可推测糖基的连接顺序;不仅对难挥发、热不稳定和极性大的样品可直接进样分析,而且对在酯糖链皂甙中出现以酯裂解为基峰的碎片,还可初步确定糖链在甙元上的连接位置。     

基质辅助激光解析电离质谱和电喷雾质谱共同快速确证达托霉素结构

运用基质辅助激光解析电离-飞行时间串联质谱(MALDI-TOF/TOF MS)和电喷雾-四级杆-飞行时间质谱(ESI-Q-TOF MS)快速确证环脂肽达托霉素的结构。首先,ESI检测达托霉素相对分子量为1619.7107,与理论值偏差0.0007。选择其双电荷峰m/z 809.848作为母离子进行ESI串联质谱(MS/MS)测定,成功匹配了达托霉素环外氨基酸序列C9H19CO-Trp-Asn-Asp。其次,优化Li OH裂解达托霉素的实验条件,以MALDITOF/TOF MS监测开环效果,获得95%以上的开环样本后,分别运用MALDI和ESI进行MS/MS测定,达托霉素开环产物的b+和y+全部被匹配,达托霉素全部氨基酸序列得到确证。最后,对开环产物的ESI-MS/MS条件进一步优化,获得了丰富的低端碎片离子,解析了脂肪酸链结构,并绘制了脂肪酸链的裂解图。本方法快速、简便、准确,是确证环脂肽类化合物结构的可靠方法。     

酸性染料在四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱中的离子化与裂解规律

采用四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(Q-Orbitrap-HRMS),对结构性质差异大的常见18种酸性染料的分子离子峰存在形式进行研究,并在分辨率高达70 000条件下,直接采集准分子离子峰碎裂片段的高精度质量数(分辨率>70 000,m/z 200),通过元素模拟得到碎片离子的元素组成,进而探究酸性红1、酸性蓝9和酸性红18的裂解规律。结果表明:该类染料的分子离子峰是通过丢掉全部Na+离子后,自身形成带负电荷离子,以其中含有多个磺酸基(SO-3)的二价准分子离子为基峰;随着能量增加,裂解过程主要集中在化合物支链单键上,其中偶氮基团结构存在叠氮-偶氮的互变异构体,高键能的偶氮键■重排为氮氮单键(-NH-■)后,易发生C-N键和-NH-■键的断裂,同时伴随小分子的中性丢失,产生m/z 79.955 7(SO-3离子)的特征碎片离子。此外,通过直接进样确定18种酸性染料的最佳电离方式和分子离子峰存在形式,得到酸性红1、酸性蓝9和酸性红18的质谱裂解规律,可为相似染料的电喷雾质谱行为解析提供参考。     

油脂类食品中脂肪酸单氯丙醇单酯和双酯的分离测定

建立了食品中脂肪酸单氯丙醇单酯与双酯含量的测定方法。称取0.1 g的油脂样品,加入内标后,转入氨基固相萃取柱,先以6.0 mL正己烷洗脱脂肪酸单氯丙醇双酯(MCPD双酯),再以6.0 mL正己烷-乙酸乙酯混合溶剂洗脱脂肪酸单氯丙醇单酯(MCPD单酯),分别收集洗脱液并浓缩至近干,残余物经甲醇钠水解和苯基硼酸(PBA)衍生后,供气相色谱/质谱(GC-MS)分析。MCPD单酯、MCPD双酯的检出限在83~142μg/kg(均以MCPD计)之间,线性范围为25~500μg/L(R2>0.9990)。以花生油和婴幼儿奶粉脂肪提取物为基质,在250~1000μg/kg范围内进行3种浓度水平的加标回收实验,MCPD单酯与双酯的回收率在86.5%~104.0%之间,相对标准偏差(RSD)为2.4%~13.2%(n=6)。此外,本方法成功应用于市售食用植物油和婴幼儿奶粉中MCPD单、双酯的污染调查。     

三唑仑苯二氮Chuo类药物的电喷雾质谱裂解特征

采用电喷雾/四极杆飞行时间质谱(ESI-QqTOF)联用技术，对3种三唑仑苯二氮Chuo类药物进行CID研究，并以质子化准分子离子[M H] 作为内标物，对碎片离子进行了准确质量测定，确认了这些碎片离子的元素组成，探讨了该类化合物的质谱裂解规律。研究发现，它们的ESI-MS2(源内)和ESI-MS3质谱分别生成脱去N2分子、HCN或CH3CN分子和C1原子的碎片离子，其中m/x 205为3种药物共有的碎片离子，这些特征可用于三唑仑苯二氮Chuo类药物的体内代谢转化和定量研究。     

两种氨基酸中[MH-CO_2H_2]~ 的特征质谱碎裂

运用低能碰撞诱导解离（CID）研究了电子轰击（EI）、快原子轰击（FAB）电离条件下质子化亮氨酸与异亮氨酸解高产生亚稳离子［MH－CO2H2］＋的单分子质谱碎裂，二种异构体呈现出了各自不同的解离特征，根据CID的特征碎片离子和氘代同位素标记实验，提出了其碎裂过程存在离子／中性（碎片）复合物中间体碎裂机理，并对有关的特征离子的形成进行了讨论．     

能量分辨质谱鉴别卤代4(3H)-喹唑啉酮异构体

应用能量分辨质谱分别研究了氯代4(3H)-喹唑啉酮异构体和氟代4(3H)-喹唑啉酮异构体的单体及异构体单体的混合物的能量质谱裂分曲线。结果表明,在碰撞能量0.8～1.5V的变化范围内,氯代4(3H)-喹唑啉酮异构体单体及混合物的碎片离子m/z 145与m/z 125的离子强度比值相对于碰撞能量的变化曲线,即裂分曲线与氯官能团的取代位置密切相关,而氟代4(3H)-喹唑啉酮异构体单体及混合物的碎片离子m/z 136与m/z 108的离子强度比值的裂分曲线则与氟官能团的取代位置密切相关,差异显著;据此可以成功鉴别卤代4(3H)-喹唑啉酮异构体的单体及混合物的构成。